電子技術(shù)趙瑩曲萍萍課件

1、基本放大電路基本放大電路2.11放大電路中的負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋 反饋反饋（Feedback）技術(shù)在科技領(lǐng)域有多方面的應(yīng)用，如）技術(shù)在科技領(lǐng)域有多方面的應(yīng)用，如大多數(shù)控制系統(tǒng)大多數(shù)控制系統(tǒng) 都利用負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，用于改善系統(tǒng)的性能都利用負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，用于改善系統(tǒng)的性能。在電子技術(shù)中，利。在電子技術(shù)中，利用反饋原理可以用反饋原理可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流等實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流等。在放大電路中適當(dāng)引人反饋，可以。在放大電路中適當(dāng)引人反饋，可以改改善放大器的性能、產(chǎn)生正弦波振蕩善放大器的性能、產(chǎn)生正弦波振蕩等，本節(jié)扼要介紹反饋的等，本節(jié)扼要介紹反饋的基本概念基本概念、反反饋類型饋類型及其及其判別和負(fù)

2、反饋判別和負(fù)反饋（Negative Feedback）對(duì)放大電路性能的影響）對(duì)放大電路性能的影響，重點(diǎn)討論負(fù)反饋重點(diǎn)討論負(fù)反饋?；痉糯箅娐坊痉糯箅娐?.11.1 反饋的基本概念反饋的基本概念1. 反饋的定義反饋的定義將電子電路輸出端的信號(hào)將電子電路輸出端的信號(hào)(電壓或電流電壓或電流)的一部分或全部通過(guò)反饋電路回的一部分或全部通過(guò)反饋電路回到輸入端，就稱為反饋。到輸入端，就稱為反饋。在反饋電路中，電路的輸出不僅取決于輸入，在反饋電路中，電路的輸出不僅取決于輸入，而且還取決于輸出本身，因而就有可能使電路根據(jù)輸出狀況自動(dòng)地對(duì)輸而且還取決于輸出本身，因而就有可能使電路根據(jù)輸出狀況自動(dòng)地對(duì)輸入進(jìn)行實(shí)

3、時(shí)調(diào)節(jié)，達(dá)到改善電路性能的目的。帶有反饋的電子電路方框入進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，達(dá)到改善電路性能的目的。帶有反饋的電子電路方框圖如圖圖如圖2-52所示。所示。 圖2-52 帶有負(fù)反饋的電子電路方框圖在圖中，凈輸入信號(hào)在圖中，凈輸入信號(hào) 可以表示為可以表示為 difXXX基本放大電路基本放大電路2反饋的基本類型反饋的基本類型按著不同的分類方法，反饋可以分成多種類型，在此歸納如下按著不同的分類方法，反饋可以分成多種類型，在此歸納如下（1）按反饋極性分類）按反饋極性分類: 正反饋正反饋:使凈輸入信號(hào)增加的反饋。 負(fù)反饋：使凈輸入信號(hào)增加的反饋。（2） 按反饋電路從放大電路輸出端所采集信號(hào)的類型分類：按反饋電路

4、從放大電路輸出端所采集信號(hào)的類型分類： 電壓反饋：電壓反饋：反饋信號(hào)取自放大電路輸出端的電壓，它可以穩(wěn)定輸出電壓。 電流反饋：電流反饋：反饋信號(hào)取自放大電路輸出端的電流，它可以穩(wěn)定輸出電流。（3） 按反饋電路輸出端與放大電路輸入端的連接方式分類按反饋電路輸出端與放大電路輸入端的連接方式分類串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：反饋電路輸出端與放大電路輸入端串聯(lián)連接并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：反饋電路輸出端與放大電路輸入端并聯(lián)連接（4）按反饋電路從放大電路輸出端所采集信號(hào)的成分分類）按反饋電路從放大電路輸出端所采集信號(hào)的成分分類直流反饋：直流反饋：指反饋信號(hào)為直流量，即存在于直流通路中的反饋。交流反饋：交流反饋：指反饋信

5、號(hào)為交流量，即存在于交流通路中的反饋。（5）按反饋在本級(jí)還是不同級(jí)分類）按反饋在本級(jí)還是不同級(jí)分類本級(jí)反饋：本級(jí)反饋：指反饋在某級(jí)放大電路內(nèi)。級(jí)間反饋：級(jí)間反饋：指反饋在不同級(jí)放大電路間。基本放大電路基本放大電路2.11.2反饋類型的判斷反饋類型的判斷1.正、負(fù)反饋的判斷正、負(fù)反饋的判斷 通常采用通常采用瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法來(lái)來(lái)判斷正反饋和負(fù)反饋判斷正反饋和負(fù)反饋。具體做法是：。具體做法是：先設(shè)定電路輸入先設(shè)定電路輸入信號(hào)某一時(shí)刻對(duì)地的極性為信號(hào)某一時(shí)刻對(duì)地的極性為 ，再逐級(jí)判斷電路中各點(diǎn)電位的極性，從而得出輸出，再逐級(jí)判斷電路中各點(diǎn)電位的極性，從而得出輸出信號(hào)的極性，根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出

6、反饋信號(hào)的極性。信號(hào)的極性，根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出反饋信號(hào)的極性。若反饋信號(hào)使基本放若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入信號(hào)增大，則說(shuō)明引入了大電路的凈輸入信號(hào)增大，則說(shuō)明引入了正反饋正反饋；若反饋信號(hào)使基本放大電路的；若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入信號(hào)減小，則說(shuō)明引入了凈輸入信號(hào)減小，則說(shuō)明引入了負(fù)反饋負(fù)反饋。反饋電路里面經(jīng)常使用集成運(yùn)放和晶體。反饋電路里面經(jīng)常使用集成運(yùn)放和晶體管，對(duì)于集成運(yùn)放，輸出極性與同相輸入端極性相同，與反相輸入端極性相反；管，對(duì)于集成運(yùn)放，輸出極性與同相輸入端極性相同，與反相輸入端極性相反；對(duì)于由晶體管構(gòu)成的分立元件放大電路而言，判斷正負(fù)反饋的關(guān)鍵是要掌握晶體對(duì)于由

7、晶體管構(gòu)成的分立元件放大電路而言，判斷正負(fù)反饋的關(guān)鍵是要掌握晶體管各極之間的相位關(guān)系（即極性），前已述及，共射極放大電路基極輸入信號(hào)與管各極之間的相位關(guān)系（即極性），前已述及，共射極放大電路基極輸入信號(hào)與集電極輸出信號(hào)相位相反，而共集電極放大電路基極輸入信號(hào)與發(fā)射極輸出信號(hào)集電極輸出信號(hào)相位相反，而共集電極放大電路基極輸入信號(hào)與發(fā)射極輸出信號(hào)相位相同，因此，輸入信號(hào)從基極輸入時(shí)，晶體管三個(gè)電極的瞬時(shí)極性如圖相位相同，因此，輸入信號(hào)從基極輸入時(shí)，晶體管三個(gè)電極的瞬時(shí)極性如圖2-53所示所示。基本放大電路基本放大電路2.11.2反饋類型的判斷反饋類型的判斷【例【例2-12】判斷圖】判斷圖2-54反

8、饋電路的極性。反饋電路的極性。圖圖2-54例例2-12的圖的圖解：解：（a）負(fù)反饋負(fù)反饋（b）正正反饋反饋負(fù)反饋負(fù)反饋（c）基本放大電路基本放大電路2.11.2反饋類型的判斷反饋類型的判斷【例【例2-13】在圖】在圖2-55電路中，試判斷電路引入了正反饋還是負(fù)反饋。電路中，試判斷電路引入了正反饋還是負(fù)反饋。圖圖2-55 例例2-13的圖的圖解：解：設(shè)某一時(shí)刻輸入信號(hào)為正，則基極交流電位的瞬時(shí)極性為設(shè)某一時(shí)刻輸入信號(hào)為正，則基極交流電位的瞬時(shí)極性為正正，發(fā)射極電位為正，凈輸入，發(fā)射極電位為正，凈輸入ube減小，則該反饋為負(fù)反饋。減小，則該反饋為負(fù)反饋。基本放大電路基本放大電路2.直流反饋和交流反

9、饋的判斷直流反饋和交流反饋的判斷而在圖而在圖2-57中，接入了旁路電容，由于中，接入了旁路電容，由于旁路電容旁路電容“隔直通交隔直通交”的作用，所以的作用，所以此時(shí)發(fā)射級(jí)電阻此時(shí)發(fā)射級(jí)電阻 上只有直流成分，沒(méi)上只有直流成分，沒(méi)有交流成分，即只有直流負(fù)反饋，無(wú)有交流成分，即只有直流負(fù)反饋，無(wú)交流負(fù)反饋。交流負(fù)反饋。由于電容具有由于電容具有“隔直通交隔直通交”的作用，所以它是電路中判斷直流反饋和交的作用，所以它是電路中判斷直流反饋和交流反饋的關(guān)鍵。流反饋的關(guān)鍵。在圖在圖2-56中，電阻中，電阻 RE上既有交流上既有交流負(fù)反饋，又有直流負(fù)反饋。負(fù)反饋，又有直流負(fù)反饋。圖圖2-56 發(fā)射極無(wú)旁路電容的

10、放大電路發(fā)射極無(wú)旁路電容的放大電路圖圖2-57 加入了旁路電容的放大電路加入了旁路電容的放大電路基本放大電路基本放大電路3.電壓反饋和電流反饋的判斷電壓反饋和電流反饋的判斷 若反饋信號(hào)取自輸出電壓，則是電壓反饋若反饋信號(hào)取自輸出電壓，則是電壓反饋；若；若反饋信號(hào)取自輸出電流，反饋信號(hào)取自輸出電流，則是電流反饋則是電流反饋。判斷方法采用。判斷方法采用輸出短路法輸出短路法，即令即令uo=0（或者（或者RL=0），如），如果反饋不存在了，則反饋為電壓反饋；如果反饋依然存在，則為電流反果反饋不存在了，則反饋為電壓反饋；如果反饋依然存在，則為電流反饋饋。 在圖在圖2-58中，電阻中，電阻RF構(gòu)成反饋，如

11、果令構(gòu)成反饋，如果令uo=0，則，則RF的右端接地，反饋就的右端接地，反饋就不存在了，因此該反饋為電壓反饋。不存在了，因此該反饋為電壓反饋。 bcbecebeoofFFFFuuuuuuiRRRR正比于輸出電壓正比于輸出電壓 ，故為電壓反饋。，故為電壓反饋。從公式也可以看出來(lái)，由圖可得，反饋電流為從公式也可以看出來(lái)，由圖可得，反饋電流為圖圖2-58 電壓反饋判斷電路電壓反饋判斷電路基本放大電路基本放大電路3.電壓反饋和電流反饋的判斷電壓反饋和電流反饋的判斷fEcEeuiRiR在圖在圖2-59中，電阻中，電阻RE構(gòu)成反饋，如果令構(gòu)成反饋，如果令uo=0，反饋，反饋uf依然存在，依然存在，則該反饋為

12、電流反饋。則該反饋為電流反饋。正比于輸出電流正比于輸出電流 ，故為電流反饋。，故為電流反饋。 圖圖2-59電流反饋判斷電路電流反饋判斷電路由圖可得，反饋電壓為由圖可得，反饋電壓為基本放大電路基本放大電路4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷圖圖2-61串聯(lián)反饋判斷電路串聯(lián)反饋判斷電路 在圖在圖2-61中，反饋電阻中，反饋電阻 一端與第一一端與第一級(jí)輸入回路發(fā)射極相連，此時(shí)信號(hào)源級(jí)輸入回路發(fā)射極相連，此時(shí)信號(hào)源的輸入信號(hào)與反饋信號(hào)在放大電路的的輸入信號(hào)與反饋信號(hào)在放大電路的輸入回路中疊加，故此反饋為串聯(lián)輸入回路中疊加，故此反饋為串聯(lián)反饋（反饋信號(hào)與輸入沒(méi)有連接點(diǎn)，反饋（反饋信號(hào)與輸

13、入沒(méi)有連接點(diǎn)，即為串聯(lián)反饋）。即為串聯(lián)反饋）。在圖在圖2-60中，反饋電阻中，反饋電阻 一端與第一級(jí)一端與第一級(jí)輸入回路基極相連，此時(shí)信號(hào)源的輸入回路基極相連，此時(shí)信號(hào)源的輸入信號(hào)與反饋信號(hào)疊加從基極輸入，輸入信號(hào)與反饋信號(hào)疊加從基極輸入，故此反饋為并聯(lián)反饋（即反饋信故此反饋為并聯(lián)反饋（即反饋信號(hào)與輸入有連接點(diǎn)，即為并聯(lián)反饋）。號(hào)與輸入有連接點(diǎn)，即為并聯(lián)反饋）。 圖圖2-60并聯(lián)反饋判斷電路并聯(lián)反饋判斷電路基本放大電路基本放大電路【例【例2-14】判斷圖】判斷圖2-54電路中的負(fù)反饋類型。電路中的負(fù)反饋類型。圖圖2-54例例2-12的圖的圖對(duì)圖（對(duì)圖（a）電路，令）電路，令uo=0，則反饋就不

14、存在，因此該反饋為電壓反饋；反，則反饋就不存在，因此該反饋為電壓反饋；反饋與輸入信號(hào)無(wú)連接點(diǎn)，所以為串聯(lián)反饋，因此該反饋為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。饋與輸入信號(hào)無(wú)連接點(diǎn)，所以為串聯(lián)反饋，因此該反饋為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。對(duì)圖（對(duì)圖（b）電路，令）電路，令uo=0，則反饋就不存在，因此該反饋為電壓反饋；反，則反饋就不存在，因此該反饋為電壓反饋；反饋與輸入信號(hào)無(wú)連接點(diǎn)，所以為串聯(lián)反饋，因此該反饋為電壓串聯(lián)正反饋。饋與輸入信號(hào)無(wú)連接點(diǎn)，所以為串聯(lián)反饋，因此該反饋為電壓串聯(lián)正反饋。對(duì)圖（對(duì)圖（c）電路，令）電路，令uo=0，則反饋就不存在，因此該反饋為電壓反饋；反，則反饋就不存在，因此該反饋為電壓反饋；反饋與輸入信號(hào)

15、有連接點(diǎn)，所以為并聯(lián)反饋，因此該反饋為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。饋與輸入信號(hào)有連接點(diǎn)，所以為并聯(lián)反饋，因此該反饋為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。解：解：基本放大電路基本放大電路【例【例2-15】判斷圖判斷圖2-62電路中的反饋類型。電路中的反饋類型。圖圖2-62 例例2-15的圖的圖 解：對(duì)圖（解：對(duì)圖（a）電路，如果令）電路，如果令uo=0，反饋，反饋uf依然存在，則該反饋為電流依然存在，則該反饋為電流反饋；反饋信號(hào)與輸入端無(wú)連接點(diǎn)，所以為串聯(lián)反饋；設(shè)輸入為反饋；反饋信號(hào)與輸入端無(wú)連接點(diǎn)，所以為串聯(lián)反饋；設(shè)輸入為正，正，反反饋電壓饋電壓uf也為也為正正，使凈輸入電壓，使凈輸入電壓ud減小，所以該反饋為負(fù)反饋，因此該

16、減小，所以該反饋為負(fù)反饋，因此該反饋為電流串聯(lián)負(fù)反饋。反饋為電流串聯(lián)負(fù)反饋。對(duì)圖（對(duì)圖（b）電路，）電路，RE1對(duì)本級(jí)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)本級(jí)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，RF在級(jí)間引入了電在級(jí)間引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。壓串聯(lián)負(fù)反饋。基本放大電路基本放大電路【例【例2-16】判斷圖】判斷圖2-63電路中的反饋類型。電路中的反饋類型。 （a） (b) 圖圖2-63例例2-16的圖的圖對(duì)圖（對(duì)圖（a）電路，）電路， RE對(duì)本級(jí)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)本級(jí)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，RF在級(jí)在級(jí)間引入了電間引入了電流并流并聯(lián)負(fù)反饋。聯(lián)負(fù)反饋。對(duì)圖（對(duì)圖（b）電路，電阻）電路，電阻R3 和和R4引入引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓

17、串聯(lián)負(fù)反饋。解：解：基本放大電路基本放大電路2.11.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1. 降低了放大倍數(shù)降低了放大倍數(shù)在右圖中，沒(méi)有反饋的放大倍數(shù)（稱開在右圖中，沒(méi)有反饋的放大倍數(shù)（稱開環(huán)放大倍數(shù)）為環(huán)放大倍數(shù)）為odXAX反饋信號(hào)與輸出信號(hào)之比稱為反饋系數(shù)，反饋信號(hào)與輸出信號(hào)之比稱為反饋系數(shù)，定義為定義為 foXFX由于由于difXXX故故0ifXAXX引入負(fù)反饋后的電壓放大倍數(shù)（稱閉環(huán)電壓放大倍數(shù)）為引入負(fù)反饋后的電壓放大倍數(shù)（稱閉環(huán)電壓放大倍數(shù)）為ooofoidfo1XXXAAXXXXAFFXA基本放大電路基本放大電路2. 提高了放大器的穩(wěn)定性提高了放大器的穩(wěn)定性

18、當(dāng)當(dāng)管子老化、環(huán)境溫度變化、電源電壓波動(dòng)管子老化、環(huán)境溫度變化、電源電壓波動(dòng)時(shí)，即便輸入信號(hào)不變，也時(shí)，即便輸入信號(hào)不變，也將引起輸出信號(hào)的變化，即將引起輸出信號(hào)的變化，即引起放大倍數(shù)的變化，如果這種變化很大，引起放大倍數(shù)的變化，如果這種變化很大，就說(shuō)放大器的穩(wěn)定性很差。就說(shuō)放大器的穩(wěn)定性很差。對(duì)式（對(duì)式（2-77）求導(dǎo)，得）求導(dǎo)，得 式中，式中， 是是開環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化率開環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化率， 是是閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化變化，它只是前者的，它只是前者的 ,可見，可見，引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了性提高了。如果如果 ,根據(jù)式（根據(jù)式（2-77），得），得 這時(shí)負(fù)反饋稱為深度負(fù)反饋，在放大電路中引入深度負(fù)反饋后，其閉環(huán)這時(shí)負(fù)反饋稱為